机车人孔盖安全防护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及机车安全【技术领域】，特别涉及一种机车人孔盖安全防护装置，人孔盖通过电锁锁合在机车顶部，机车顶部设置有采集单元，所述的采集单元用于获取车顶电网有无电压并输出信号至控制器，控制器根据接收到的信息输出驱动信号开启/锁合所述的电锁。通过采集单元采集车顶电网有无高压，经过控制器处理后执行电锁的动作，避免了人为因素的参与，当电网有高压时，本装置能够禁止作业人员打开人孔盖，安全性非常高，避免作业人员触电。
【专利说明】机车人孔盖安全防护装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及机车安全【技术领域】，特别涉及一种机车人孔盖安全防护装置。
【背景技术】
[0002] 中国电气化铁路使用25千伏的高压电力供应，随着电气化铁路的普及，触电伤害 危及着铁路职工的生命安全。当前的机车，无论是内燃机车还是电力机车，其机车顶部的 人孔盖上均未配置有效的高压安全设备，为防止触电，常用的做法有：各机务部门往往采用 涂写防护标语以及重复加锁的被动方式防止带电伤害；作业人员严格按照作业程序进行作 业，即在地面对接触网进行断电，再上车通过人工操作机车高压报警器检测接触网是否有 电，确认没有电之后，再打开人孔盖登顶作业。这两种做法都需要作业人员严格按照作业程 序进行作业，但考虑到日常作业中，因故障处理、保养等工作需司机以及地勤检修人员频繁 登车顶作业，作业人员偶尔会疏忽，未严格按照步骤进行，一旦作业人员在车顶接触网带电 的情况下登顶作业，就会发生触电伤亡事故，严重威胁铁路部门的生产安全。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种机车人孔盖安全防护装置，从根本上杜绝触电隐 患。
[0004] 为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种机车人孔盖安全防护装置， 人孔盖通过电锁锁合在机车顶部，机车顶部设置有采集单元，所述的采集单元用于获取车 顶电网有无电压并输出信号至控制器，控制器根据接收到的信息输出驱动信号开启/锁合 所述的电锁。
[0005] 与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过采集单元采集车顶电网有 无高压，经过控制器处理后执行电锁的动作，避免了人为因素的参与，当电网有高压时，本 装置能够禁止作业人员打开人孔盖，安全性非常高，避免作业人员触电。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本实用新型的原理框图；
[0007] 图2是本实用新型的电路原理图；
[0008] 图3是本实用新型的采集单元结构示意图；
[0009] 图4是本实用新型的电锁结构示意图，其中虚线为门把手的打开状态。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合图1至图4,对本实用新型做进一步详细叙述。
[0011] 参阅图1，一种机车人孔盖安全防护装置，人孔盖通过电锁10锁合在机车顶部，机 车顶部设置有采集单元20,所述的采集单元20用于获取车顶电网有无电压并输出信号至 控制器30,控制器30根据接收到的信息输出驱动信号开启/锁合所述的电锁10。通过电 锁10将人孔盖锁合在机车顶部，当作业人员需要打开时，电锁10的开关不是人为可控的， 而是根据采集单元20采集到的信息来进行判定，如果车顶电网有高压，控制器30不打开电 锁10,如果车顶电网无高压，控制器30打开电锁10,作业人员就能安全的去车顶进行作业。 通过主动的对电锁10实施控制，避免了人为误操作，安全性大幅提升。
[0012] 更进一步地，所述的控制器30包括高压检测电路33和电锁驱动电路34,高压检 测电路33用于接收采集单元20输出的信号并对该信号进行处理后输出控制信号至电锁驱 动电路34,电锁驱动电路34根据控制信号输出驱动信号开启/锁合所述的电锁10。采集 单元20所采集到的高压信号需要经过高压检测电路33进行判定，是否属于高压，高压检测 电路33根据判定结果的不同，输出控制信号。电锁10的开启和关闭都是电动的，有些电锁 10自带驱动电路，就不需要设置电锁驱动电路34,只需将高压检测电路33的输出端与电锁 10自带驱动电路的输入端相连即可。
[0013] 优选地，所述的控制器30还包括电源电路31，电源电路31包括蓄电池、微动开关 S2,蓄电池为控制器30提供电能，微动开关S2控制蓄电池与高压检测电路33、电锁驱动电 路34的通断；所述的电锁10包括门把手11，微动开关S2设置在门把手11的转轴处，门把 手11由闭合状态至打开状态过程中微动开关S2闭合，反之微动开关S2断开。处在常态下， 门把手11为闭合状态，微动开关S2断开，蓄电池与控制器30中的其他电路连接断开，停止 消耗电能；当作业人员需要登顶作业时，转动门把手11，门把手11在转动的过程中将微动 开关S2闭合，控制器30通电开始工作，这样做最大限度地节约了电能消耗。本实用新型静 态不耗电，一节普通的干电池能使用一年才需要更换。当然，蓄电池也可以通过机车充电， 这里就不再赘述。
[0014] 参阅图2、图4,更进一步地，为了保证控制器30的可靠性，所述的控制器30还包 括电池欠压检测电路32用于检测蓄电池的电压，电池欠压检测电路32包括指示灯LED2,指 示灯LED2为一个发光二极管，电池电压正常时，指示灯LED2熄灭，电池欠压时，指示灯LED2 点亮。当蓄电池欠压时，控制器30没有足够的能量去工作，电锁10处于锁合状态，电网有高 压时电锁10也处于锁合状态，为了避免作业人员误判，这里设置指示灯LED2,指示灯LED2 点亮后，即表示蓄电池欠压，而不是电网有高压，此时需要更换电池或对蓄电池进行充电。
[0015] 更优选地，为了能够使作业人员清楚的看到控制器30是否处在工作状态，所述的 电源电路31包括指示灯LED3,指示灯LED3为一个发光二极管，指示灯LED3的正极通过电 阻R9、微动开关S2与蓄电池的正极相连，指示灯LED3的负极与蓄电池的负极相连。指示灯 LED3点亮，表示微动开关S2闭合，控制器30处在工作状态，若门把手11处在打开状态时， 指示灯LED3还未点亮，则说明门把手11在转动过程中微动开关S2未打开或控制器30产 生故障，此时需要进行故障排除。
[0016] 作为本实用新型的优选方案，所述的高压检测电路33包括指示灯LED1、蜂鸣器 HA，电网有高压时，指示灯LED1点亮且蜂鸣器HA通电报警，电网无高压时，指示灯LED1熄 灭且蜂鸣器HA断电。为了提高作业人员的警惕性，当电网有高压时，不仅不打开电锁10,还 通过指示灯LED1以及蜂鸣器HA进行提醒。
[0017] 更优选地，所述的电锁驱动电路34包括微动开关S1、继电器J以及三极管Q5,微 动开关S2闭合后，继续转动门把手11微动开关S1闭合；高压检测电路34的输出端通过微 动开关S1、电阻R5与三极管Q5的基极相连，继电器J线圈的一端通过微动开关S2与蓄电 池正极相连，线圈的另一端与三极管Q5的集电极相连，三极管Q5的发射极与蓄电池的负极 相连，继电器J的线圈通电时电锁10开启。通过设置微动开关S1，可以进一步减少电能损 耗，且微动开关S1、S2的闭合，都是在门把手11由闭合状态到打开状态的过程中触动的，完 全符合作业人员的操作习惯。
[0018] 参阅图3,所述的采集单元20包括天线21、天线屏蔽盒22以及天线盒盖23 ;天线 屏蔽盒22由方形底板以及彼此平行的两个侧板构成，天线屏蔽盒22沿机车长度方向的截 面为U形，天线屏蔽盒22由铁皮制成并接地；所述的天线21位于天线屏蔽盒22中，天线 21与控制器30相连；天线盒盖23为开口朝下的方盒状，天线盒盖23罩扣在天线屏蔽盒22 上。天线屏蔽盒22的两个侧板可以避免相邻铁路线电网电场的干扰，使得天线21仅感应 车顶电网的高压电场，使得采集单元20得到的信号准确、可靠，不会产生误判。
[0019] 下面对结合具体的电路对本实用新型的工作原理作进一步详细说明：
[0020] 如图2、图4所示，当转动门把手11时，微动开关S2先闭合，电路工作指示灯LED3 点亮。此时若蓄电池电压正常，三极管Q3导通、Q4截止，指示灯LED2不亮；蓄电池欠压时， 三极管Q3截止、Q4导通，指示灯LED2点亮，需要更换电池。
[0021] 场效应管Q1和比较器1C构成高压检测电路33,本实施例中，比较器1C为NE555 芯片，电网无高压时，三极管Q2不导通，指示灯LED1和蜂鸣器HA不通电，若此时继续拉动 门把手11，微动开关S1闭合，三极管Q5因比较器1C输出的高电平而导通，继电器J吸合， 门把手11转到打开状态时就能打开电锁10。电网有高压时，三极管Q2导通，指示灯LED1 和蜂鸣器HA通电，发出声光报警，若此时继续拉动门把手11，比较器1C对三极管Q5的基极 输出低电平，三极管Q5截止，继电器J不通电，由于电锁10机械自锁作用，即使门把手11 转动到打开位置，电锁10依然处于锁合状态，无法开锁，避免作业人员触电。
[0022] 在本电路中，可变电阻RP1用于调节高压检测电路33的灵敏度，可变电阻RP2用 于设置电池的欠压值。
【权利要求】
1. 一种机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：人孔盖通过电锁（10)锁合在机车顶 部，机车顶部设置有采集单元（20)，所述的采集单元（20)用于获取车顶电网有无电压并输 出信号至控制器（30)，控制器（30)根据接收到的信息输出驱动信号开启/锁合所述的电锁 (10)。
2. 如权利要求1所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的控制器（30)包 括高压检测电路（33)和电锁驱动电路（34)，高压检测电路（33)用于接收采集单元（20)输 出的信号并对该信号进行处理后输出控制信号至电锁驱动电路（34)，电锁驱动电路（34) 根据控制信号输出驱动信号开启/锁合所述的电锁（10)。
3. 如权利要求2所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的控制器（30)还 包括电源电路（31)，电源电路（31)包括蓄电池、微动开关S2,蓄电池为控制器（30)提供电 能，微动开关S2控制蓄电池与高压检测电路（33)、电锁驱动电路（34)的通断；所述的电锁 (10)包括门把手（11)，门把手（11)由闭合状态至打开状态过程中微动开关S2闭合，反之 微动开关S2断开。
4. 如权利要求3所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的控制器（30)还 包括电池欠压检测电路（32)用于检测蓄电池的电压，电池欠压检测电路（32)包括指示灯 LED2,指示灯LED2为一个发光二极管，电池电压正常时，指示灯LED2熄灭，电池欠压时，指 示灯LED2点亮。
5. 如权利要求4所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的电源电路（31) 包括指示灯LED3,指示灯LED3为一个发光二极管，指示灯LED3的正极通过电阻R9、微动开 关S2与蓄电池的正极相连，指示灯LED3的负极与蓄电池的负极相连。
6. 如权利要求4所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的高压检测电路 (33) 包括指示灯LED1、蜂鸣器HA，电网有高压时，指示灯LED1点亮且蜂鸣器HA通电报警， 电网无高压时，指示灯LED1熄灭且蜂鸣器HA断电。
7. 如权利要求4所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的电锁驱动电路 (34) 包括微动开关S1、继电器J以及三极管Q5,微动开关S2闭合后，继续转动门把手（11) 微动开关S1闭合；高压检测电路（34)的输出端通过微动开关S1、电阻R5与三极管Q5的 基极相连，继电器J线圈的一端通过微动开关S2与蓄电池正极相连，线圈的另一端与三极 管Q5的集电极相连，三极管Q5的发射极与蓄电池的负极相连，继电器J的线圈通电时电锁 (10)开启。
8. 如权利要求1-7任一项所述的机车人孔盖安全防护装置，其特征在于：所述的采集 单元（20)包括天线（21)、天线屏蔽盒（22)以及天线盒盖（23);天线屏蔽盒（22)由方形底 板以及彼此平行的两个侧板构成，天线屏蔽盒（22)沿机车长度方向的截面为U形，天线屏 蔽盒（22)由铁皮制成并接地；所述的天线（21)位于天线屏蔽盒（22)中，天线（21)与控制 器（30)相连；天线盒盖（23)为开口朝下的方盒状，天线盒盖（23)罩扣在天线屏蔽盒（22) 上。
【文档编号】E05B81/64GK203846895SQ201420216598
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】刘君平, 史茂, 陶庆海, 赵俊贤, 仇多华, 戴建军, 梁东, 李青 申请人:梁东, 戴建军